教学过程
一、复习预习
(1)菱形的定义,判定和性质分别是什么? (2)如何判定一个图形是菱形?
(3)菱形的面积如何计算,它和边,对角线等之间的关系是什么?
二、知识讲解
考点/易错点1
利用菱形的判定与性质求菱形的边长,对角线的长及菱形的面积和周长,有关试题出现在选择题或填空题中。
考点/易错点2
利用菱形的判定条件来证明菱形,有关类似问题在中考试题中出现的频率非常高,多为填空题或解答题。
考点/易错点3
菱形的边和对角线有不同于一般的平行四边形的性质,有关菱形的几何计算问题可以化为特殊三角形(直角三角形、等腰三角形),利用特殊三角形的性质来计算。这类题目在中考试题中常出现,主要考察学生的几何综合能力及图形转化能力。
三、例题精析
【例题1】
【题干】已知菱形ABCD 的对角线AC 长为16,BD 长为12求它的面积。边长AB 及高。
【答案】解:∵ABCD 为菱形,∴AC ⊥BD ,OA=OC,OD=OB
又∵AC=16 BD=12 ∴OD=6 AO=8 ∴∴AB=10
∵∴
【解析】根据菱形的对角线互相垂直平分可得积等于对角线乘积的一半,同时也等于
【例题2】
乘
的长,再根据菱形的面
边上的高即可求得高。
【题干】如图所示,在菱形ABCD 中,已知E 是BC 上一点,且AE=AB,∠EAD=2∠BAE ,
求证:BE=AF.
【答案】∵菱形ABCD ,∴AD ∥BC ,∴∠EAD=∠BEA ,
∵∠EAD=2∠BAE ,∴∠BEA=2∠BAE , ∵AE=AB,∴∠ABE=∠BEA , 设∠BAE=x,则∠ABE=∠BEA=2x, 则5x=180°,解得x=36°, ∴∠BAE=36°,∠ABE=∠BEA=72°, ∵菱形ABCD ,∴AD=AB,∴∠ABD=∠ADB , ∵AD ∥BC ∴∠ADB=∠FBE , ∴∠ABD=∠FBE=36°,∴∠BFE=72°, ∵∠BFE=∠BEA=72°, ∴BE=AF.
【解析】试题分析:根据菱形的性质可得AD ∥BC ,即得∠EAD=∠BEA ,再结合AE=AB,∠EAD=2∠BAE ,根据三角形的内角和为180°即可证得结果。
【例题3】
【题干】如图,已知O 是矩形ABCD 的对角线的交点,DE ∥AC ,CE ∥DB 。DE 与CE 相交于E 求证:四边形OCED 为菱形。
【答案】解:∵DE ∥AC ∴DE ∥OC 同理CE ∥OD ∴OCED 为平行四边形 ∵ABCD 为矩形 AC、BD 相交于O ∴OA=OC OD=OB且AC=BD ∴OD=OC ∴OCED 为菱形。
【解析】由DE ∥AC ,CE ∥DB 可得OCED 为平行四边形,再根据矩形的对角线相等且平分可得OD=OC,根据邻边相等的平行四边形是菱形即可证得结果。
四、课堂运用
【基础】
1. 如图所示,在菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,若∠ABC=60°,则AC :BD 等于( )
A .
:1 B.1:2 C.
:3 D.1:2
【解析】∵菱形ABCD , ∴AB=BC,∠AOB=90°, ∵∠ABC=60°, ∴△ABC 是等边三角形, ∴AO :BO=1:
=
:3,
∴AC :BD=2AO:2BO= AO:BO=故选C.
:3,
2. 若菱形ABCD 的周长为8,对角线AC=2,则∠ABC 的度数是( ) A .120° B.60° C.30° D.150°
【解析】试题分析:根据菱形的性质结合对角线AC=2,可得△ABC 是等边三角形,即可得到结果.
∵菱形ABCD 的周长为8, ∴AB=BC=2,∵AC=2, ∴△ABC 是等边三角形, ∴∠ABC=60°,故选B. …… 【巩固】
1. 如图,菱形ABCD 中,AE ⊥BC 于点E ,BE=CE,AD=4cm.
(1)求菱形ABCD 的各角的度数; (2)求AE 的长.
解:(1)如图,连结AC ,
∵AE ⊥BC 于点E ,BE=CE,即AE 垂直且平分线段BC , ∴AC=AB(线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等) , 又∵BC=AB(菱形的四边相等) , ∴△ABC 为等边三角形, ∴∠B=60°, ∵AD ∥BC ,
∴∠BAD=180-60°=120°(两直线平行,同旁内角互补) , ∴∠D=∠B=60°,∠BCD=∠BAD=120°(菱形的对角相等) , 即菱形ABCD 的各角的度数分别为: 60°、120°、60°、120°; (2)∵菱形的四边相等, ∴BC=AB=AD=4cm, 又∵BE=CE, ∴BE=2cm, 在Rt △ABE 中,由勾股定理得AE=
2. 如图,在△ABC 中,AB =BC ,若将△ABC 沿AB 方向平移线段AB 的长得到△BDE.
=
=
=2
cm.
(1)试判断四边形BDEC 的形状,并说明理由; (2)试说明AC 与CD 垂直.
解:(1)四边形BDEC 是菱形.
∵△ABC 沿AB 方向平移AB 长得到△BDE ∴
CB//ED,CB=ED
∴四边形BDEC 是平行四边形 ∵AB =BC AB=BD ∴BD =BC ,
∴四边形BDEC 为菱形. (2)AC ⊥CD.
证明:∵四边形BDEC 为菱形 ∴BE ⊥CD
∵△ABC 沿AB 方向平移AB 长得到△BDE ∴AC ∥BE ∴AC ⊥CD.
【拔高】
1. 已知:平行四边形ABCD 的两边AB 、AD 的长是关于的方程
的两
个实数根. (1)当
为何值时,平行四边形ABCD 是菱形?求出这时菱形的边长;
(2)若AB=2,那么平行四边形ABCD 的周长是多少? 解: (1)若四边形ABCD 是菱形 则AB =AD
又∵AB 、AD 的长是方程的两个实数根 ∴即
∴∴
此时方程可化为:
∴
∴当时,四边形ABCD 是菱形,菱形的边长为
(2)∵AB =2
即此时方程的一个根为2 ∴把
代入
得:
∴∴
即此时平行四边形相邻的两边长分别为:2,∴平行四边形的周长为5
2. 动手操作:在一张长12cm 、宽5cm 的矩形纸片内,要折出一个菱形.小颖同学按照取两组对边中点的方法折出菱形EFGH (见方案一),小明同学沿矩形的对角线AC 折出∠CAE=∠CAD ,∠ACF=∠ACB 的方法得到菱形AECF (见方案二).
(1)你能说出小颖、小明所折出的菱形的理由吗?
(2)请你通过计算,比较小颖和小明同学的折法中,哪种菱形面积较大?
解 : (1)小颖的理由:依次连接矩形各边的中点所得到的四边形是菱形. 小明的理由:∵ABCD 是矩形, ∴AD ∥BC. ∴∠DAC=∠
ACB.
又∵∠CAE=∠CAD ,∠ACF=∠ACB ,
∴∠CAE=∠CAD=∠ACF=∠ACB. ∴AE="EC=CF=FA." ∴四边形AECF 是菱形. (2)方案一:方案二:设BE=x,则∴
由AECF 是菱形,得AE =CE,∴∴∵
2
2
.
, .
,解得
.
.
∴方案二小明同学所折的菱形面积较大.
课程小结
(1)在使用菱形的判定与性质解决问题时,要熟记菱形的判定与性质,菱形的性质和判
定的熟练掌握;
(2)利用菱形的性质综合解决问题, 要注意图形之间的转化。
课后作业
【基础】
如图所示,在菱形ABCD 中,对角线AC=10,BD=24,AE ⊥BC 于E ,则AE 的长是( )
A .
D.8
解析:∵四边形ABCD 是菱形,AC=10,BD=24, ∴CO=
AC=5,BO=
BD=12,AO ⊥BO ,
∴,
∵,
,解得,
故选A. 【巩固】
在菱形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,CD 上的点,且CE=CF
(1)求证:△ABE ≌△ADF
(2)过点C 作CG ‖EA 交AF 于点H, 交AD 于点G ,若∠BAE=25°, ∠BCD=130°, 求∠AHC 的度数。
解:(1)根据菱形的性质,可以得出如下 ∵菱形ABCD ,∴AB=CD,BC=AD,∠B=∠D 又∵CE=CF, ∴BE=DF
根据全等三角形的判定,边角边 ∴△ABE ≌△ADF (2)如图:
根据菱形的性质
∵∠BCD=130°, ∴∠BAD=130°, ∵∠BAE=∠DAF=25°, ∴∠EAF=130°-50°=80°
根据平行线的性质
又∵CG ∥AE, ∠EAH=∠AHG
∴∠AHC=180°-∠EAH=180°-80°=100°
【拔高】
已知,如图,在平行四边形ABCD 中,AE 是BC 边上的高,将△ABE 沿BC 方向平移,使点E 与点C 重合,得△GFC.
(1)求证:BE=DG;
(2)∠若B=60°,当AB 与BC 满足什么数量关系时,四边形ABFG 是菱形?证明你的结论.
证明:(1)∵四边形
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
(2)当. 时,四边形是菱形. , . 是. 边上的高,且. . 是由沿方向平移而成. 是平行四边形,
∵
∴四边形
∵
∴
∴,, 是平行四边形. 中,, .
,
11
∵, ∴.
∴. ∴四边形是菱形.
课后评价
12
教学过程
一、复习预习
(1)菱形的定义,判定和性质分别是什么? (2)如何判定一个图形是菱形?
(3)菱形的面积如何计算,它和边,对角线等之间的关系是什么?
二、知识讲解
考点/易错点1
利用菱形的判定与性质求菱形的边长,对角线的长及菱形的面积和周长,有关试题出现在选择题或填空题中。
考点/易错点2
利用菱形的判定条件来证明菱形,有关类似问题在中考试题中出现的频率非常高,多为填空题或解答题。
考点/易错点3
菱形的边和对角线有不同于一般的平行四边形的性质,有关菱形的几何计算问题可以化为特殊三角形(直角三角形、等腰三角形),利用特殊三角形的性质来计算。这类题目在中考试题中常出现,主要考察学生的几何综合能力及图形转化能力。
三、例题精析
【例题1】
【题干】已知菱形ABCD 的对角线AC 长为16,BD 长为12求它的面积。边长AB 及高。
【答案】解:∵ABCD 为菱形,∴AC ⊥BD ,OA=OC,OD=OB
又∵AC=16 BD=12 ∴OD=6 AO=8 ∴∴AB=10
∵∴
【解析】根据菱形的对角线互相垂直平分可得积等于对角线乘积的一半,同时也等于
【例题2】
乘
的长,再根据菱形的面
边上的高即可求得高。
【题干】如图所示,在菱形ABCD 中,已知E 是BC 上一点,且AE=AB,∠EAD=2∠BAE ,
求证:BE=AF.
【答案】∵菱形ABCD ,∴AD ∥BC ,∴∠EAD=∠BEA ,
∵∠EAD=2∠BAE ,∴∠BEA=2∠BAE , ∵AE=AB,∴∠ABE=∠BEA , 设∠BAE=x,则∠ABE=∠BEA=2x, 则5x=180°,解得x=36°, ∴∠BAE=36°,∠ABE=∠BEA=72°, ∵菱形ABCD ,∴AD=AB,∴∠ABD=∠ADB , ∵AD ∥BC ∴∠ADB=∠FBE , ∴∠ABD=∠FBE=36°,∴∠BFE=72°, ∵∠BFE=∠BEA=72°, ∴BE=AF.
【解析】试题分析:根据菱形的性质可得AD ∥BC ,即得∠EAD=∠BEA ,再结合AE=AB,∠EAD=2∠BAE ,根据三角形的内角和为180°即可证得结果。
【例题3】
【题干】如图,已知O 是矩形ABCD 的对角线的交点,DE ∥AC ,CE ∥DB 。DE 与CE 相交于E 求证:四边形OCED 为菱形。
【答案】解:∵DE ∥AC ∴DE ∥OC 同理CE ∥OD ∴OCED 为平行四边形 ∵ABCD 为矩形 AC、BD 相交于O ∴OA=OC OD=OB且AC=BD ∴OD=OC ∴OCED 为菱形。
【解析】由DE ∥AC ,CE ∥DB 可得OCED 为平行四边形,再根据矩形的对角线相等且平分可得OD=OC,根据邻边相等的平行四边形是菱形即可证得结果。
四、课堂运用
【基础】
1. 如图所示,在菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,若∠ABC=60°,则AC :BD 等于( )
A .
:1 B.1:2 C.
:3 D.1:2
【解析】∵菱形ABCD , ∴AB=BC,∠AOB=90°, ∵∠ABC=60°, ∴△ABC 是等边三角形, ∴AO :BO=1:
=
:3,
∴AC :BD=2AO:2BO= AO:BO=故选C.
:3,
2. 若菱形ABCD 的周长为8,对角线AC=2,则∠ABC 的度数是( ) A .120° B.60° C.30° D.150°
【解析】试题分析:根据菱形的性质结合对角线AC=2,可得△ABC 是等边三角形,即可得到结果.
∵菱形ABCD 的周长为8, ∴AB=BC=2,∵AC=2, ∴△ABC 是等边三角形, ∴∠ABC=60°,故选B. …… 【巩固】
1. 如图,菱形ABCD 中,AE ⊥BC 于点E ,BE=CE,AD=4cm.
(1)求菱形ABCD 的各角的度数; (2)求AE 的长.
解:(1)如图,连结AC ,
∵AE ⊥BC 于点E ,BE=CE,即AE 垂直且平分线段BC , ∴AC=AB(线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等) , 又∵BC=AB(菱形的四边相等) , ∴△ABC 为等边三角形, ∴∠B=60°, ∵AD ∥BC ,
∴∠BAD=180-60°=120°(两直线平行,同旁内角互补) , ∴∠D=∠B=60°,∠BCD=∠BAD=120°(菱形的对角相等) , 即菱形ABCD 的各角的度数分别为: 60°、120°、60°、120°; (2)∵菱形的四边相等, ∴BC=AB=AD=4cm, 又∵BE=CE, ∴BE=2cm, 在Rt △ABE 中,由勾股定理得AE=
2. 如图,在△ABC 中,AB =BC ,若将△ABC 沿AB 方向平移线段AB 的长得到△BDE.
=
=
=2
cm.
(1)试判断四边形BDEC 的形状,并说明理由; (2)试说明AC 与CD 垂直.
解:(1)四边形BDEC 是菱形.
∵△ABC 沿AB 方向平移AB 长得到△BDE ∴
CB//ED,CB=ED
∴四边形BDEC 是平行四边形 ∵AB =BC AB=BD ∴BD =BC ,
∴四边形BDEC 为菱形. (2)AC ⊥CD.
证明:∵四边形BDEC 为菱形 ∴BE ⊥CD
∵△ABC 沿AB 方向平移AB 长得到△BDE ∴AC ∥BE ∴AC ⊥CD.
【拔高】
1. 已知:平行四边形ABCD 的两边AB 、AD 的长是关于的方程
的两
个实数根. (1)当
为何值时,平行四边形ABCD 是菱形?求出这时菱形的边长;
(2)若AB=2,那么平行四边形ABCD 的周长是多少? 解: (1)若四边形ABCD 是菱形 则AB =AD
又∵AB 、AD 的长是方程的两个实数根 ∴即
∴∴
此时方程可化为:
∴
∴当时,四边形ABCD 是菱形,菱形的边长为
(2)∵AB =2
即此时方程的一个根为2 ∴把
代入
得:
∴∴
即此时平行四边形相邻的两边长分别为:2,∴平行四边形的周长为5
2. 动手操作:在一张长12cm 、宽5cm 的矩形纸片内,要折出一个菱形.小颖同学按照取两组对边中点的方法折出菱形EFGH (见方案一),小明同学沿矩形的对角线AC 折出∠CAE=∠CAD ,∠ACF=∠ACB 的方法得到菱形AECF (见方案二).
(1)你能说出小颖、小明所折出的菱形的理由吗?
(2)请你通过计算,比较小颖和小明同学的折法中,哪种菱形面积较大?
解 : (1)小颖的理由:依次连接矩形各边的中点所得到的四边形是菱形. 小明的理由:∵ABCD 是矩形, ∴AD ∥BC. ∴∠DAC=∠
ACB.
又∵∠CAE=∠CAD ,∠ACF=∠ACB ,
∴∠CAE=∠CAD=∠ACF=∠ACB. ∴AE="EC=CF=FA." ∴四边形AECF 是菱形. (2)方案一:方案二:设BE=x,则∴
由AECF 是菱形,得AE =CE,∴∴∵
2
2
.
, .
,解得
.
.
∴方案二小明同学所折的菱形面积较大.
课程小结
(1)在使用菱形的判定与性质解决问题时,要熟记菱形的判定与性质,菱形的性质和判
定的熟练掌握;
(2)利用菱形的性质综合解决问题, 要注意图形之间的转化。
课后作业
【基础】
如图所示,在菱形ABCD 中,对角线AC=10,BD=24,AE ⊥BC 于E ,则AE 的长是( )
A .
D.8
解析:∵四边形ABCD 是菱形,AC=10,BD=24, ∴CO=
AC=5,BO=
BD=12,AO ⊥BO ,
∴,
∵,
,解得,
故选A. 【巩固】
在菱形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,CD 上的点,且CE=CF
(1)求证:△ABE ≌△ADF
(2)过点C 作CG ‖EA 交AF 于点H, 交AD 于点G ,若∠BAE=25°, ∠BCD=130°, 求∠AHC 的度数。
解:(1)根据菱形的性质,可以得出如下 ∵菱形ABCD ,∴AB=CD,BC=AD,∠B=∠D 又∵CE=CF, ∴BE=DF
根据全等三角形的判定,边角边 ∴△ABE ≌△ADF (2)如图:
根据菱形的性质
∵∠BCD=130°, ∴∠BAD=130°, ∵∠BAE=∠DAF=25°, ∴∠EAF=130°-50°=80°
根据平行线的性质
又∵CG ∥AE, ∠EAH=∠AHG
∴∠AHC=180°-∠EAH=180°-80°=100°
【拔高】
已知,如图,在平行四边形ABCD 中,AE 是BC 边上的高,将△ABE 沿BC 方向平移,使点E 与点C 重合,得△GFC.
(1)求证:BE=DG;
(2)∠若B=60°,当AB 与BC 满足什么数量关系时,四边形ABFG 是菱形?证明你的结论.
证明:(1)∵四边形
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
(2)当. 时,四边形是菱形. , . 是. 边上的高,且. . 是由沿方向平移而成. 是平行四边形,
∵
∴四边形
∵
∴
∴,, 是平行四边形. 中,, .
,
11
∵, ∴.
∴. ∴四边形是菱形.
课后评价
12